船舶编队过闸航行三维实时仿真

多船编队自动协同过闸是一种能深入挖掘船闸通航潜能、保障航行安全的航运新模式。为评估和验证船舶编队过闸航行控制效果,研发了一种船舶编队过闸航行三维实时仿真系统。首先,设计了船舶编队过闸航行三维仿真系统分布式架构,结合船闸水域卫星图并利用映射技术构建了船闸水域场景地形,制作了基于Unity的船闸水域三维仿真静态和动态场景。其次,采用动态和静态模型相结合方式构建了船闸运行系统,并根据船舶自身尺度和船闸宽度等条件实时计算船舶编队状态,实现了船舶纵向、横向编队全过程三维实时动态仿真。最后,以船舶自适应巡航编队航行和多船双向编队过闸航行为验证实例,对船舶编队过闸航行三维实时仿真系统分别进行了验证,结果表明本系统能实时动态模拟船舶编队过闸全过程,并准确计算船舶编队过闸航行状态,可为未来实现船闸水域船舶编队航行提供重要的基础平台支撑。     

基于虚拟仿真平台的航海技术专业GMDSS课程场景教学改革

为改革全球海上遇险与安全系统（GMDSS）类课程教学模式,分析GMDSS类课程教学存在条块分割、能力培养不突出的缺陷,提出基于虚拟仿真平台的GMDSS课程群场景教学改革方法。研究结果表明,GMDSS类课程改革应重视学生工作适应能力的培养,改革可从课程资源、模块式场景教学、考核方法等方面入手。     

基于认知风险动态平衡的智能汽车跟车模型

针对复杂交通环境下异质车型带来的跟车风险与行车效率权衡的决策难题,在分析自然驾驶数据的基础上,提出基于认知风险动态平衡的智能汽车拟人化跟车模型。首先,针对4种不同的货车-轿车组合跟车模式,建立跟车距离的经验模型,提炼出驾驶人稳态跟车行为中存在的车头时距和逆碰撞时间的“两不变”规律,通过作图法获得平衡线;其次,从驾驶过程中认知风险与加速度响应之间动态平衡的角度揭示了跟车决策的机理,将常用的跟车模型统一在认知风险动态平衡的框架内;最后,提出一种简洁的非线性函数实现认知风险动态平衡的数学表述,利用实测跟车数据验证了模型的准确性。     

基于有限元方法的PBL剪力键承载力分析

为深入了解PBL剪力键承载时的传力机理以及破坏模式,通过ABAQUS模拟软件建立PBL剪力键的精细化有限元仿真模型,详细介绍了剪力键的建模过程以及材料本构关系的处理。首先,将有限元模型得出的数值解与PBL剪力键试验结果对比,验证了数值模拟方法的可靠性;其次,对抗剪滑移曲线进行了分析,验证了剪力键破坏大致分为弹性上升段和塑性屈服段;最后,对PBL剪力键的抗剪全过程的主要影响因素进行了分析。结果表明,混凝土榫提供了弹性阶段PBL剪力键的抗剪刚度;抗剪承载力主要受贯通钢筋直径大小的影响,并随着贯通钢筋直径增大而提高。     

立交三维模型构建方法的研究

在现有道路立交设计方法的基础上,提出三维建模的思路,给出三维建模的方法和流程,并利用AUTOCAD,3DMAX和PHTOTSHOP软件,制作出立交三维效果图及动画效果,可以为立交选型、方案设计及景观分析提供有利条件。     

Open Inventor在隧道交通仿真中的应用

介绍了三维图形软件包Open Inventor特点及其相关技术．并就其在隧道交通仿真中的应用为例。详细阐述了Open Inventor在虚拟场景建立。三维漫游,仿真数据可视化等方面的应用。     

曲线轨道上重载货车悬挂相对位移的仿真计算方法及应用

为准确求解曲线轨道上重载货车悬挂的相对位移,首先,建立曲线轨道数学模型,推导出曲线外轨超高、顺坡角、侧滚角和中心角随线路长度的变化公式,再根据车辆各刚体部件进出曲线的时间和所处曲线位置差异,编程计算悬挂点刚体间的超高及转角差;其次,以刚体质心为坐标原点建立本体坐标系,分别给出悬挂点在两刚体本体坐标系中的坐标表达式,通过坐标变换法将本体坐标转换到同一坐标系下,计算悬挂点瞬态相对位移;最后,结合车辆曲线动力学仿真程序计算,即可求出车辆曲线通过时各悬挂点的动态相对位移.计算结果表明：车辆悬挂相对位移是车辆参数和曲线轨道参数综合作用的结果,当单独不计线路侧滚角差、顺坡角差、中心角差时,对应悬挂相对位移的最大偏差率可达42.85%、24.03%、71.42%;利用坐标变换结合动力学仿真计算的方法可全面考虑车辆和轨道参数,求解车辆悬挂相对位移更为准确.